EP1216789A2 - Vertikaldrehmaschine - Google Patents

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EP1216789A2
EP1216789A2 EP01120955A EP01120955A EP1216789A2 EP 1216789 A2 EP1216789 A2 EP 1216789A2 EP 01120955 A EP01120955 A EP 01120955A EP 01120955 A EP01120955 A EP 01120955A EP 1216789 A2 EP1216789 A2 EP 1216789A2
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EP
European Patent Office
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workpiece
vertical lathe
guide
spindles
workpiece spindles
Prior art date
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Withdrawn
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EP01120955A
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English (en)
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EP1216789A3 (de
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Hans-Dieter Kellert
Werner Lange
Dietmar Lindner
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Cross Hueller GmbH
Original Assignee
Cross Hueller GmbH
Hueller Hille GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q39/00—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q39/02—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station
    • B23Q39/021—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station with a plurality of toolheads per workholder, whereby the toolhead is a main spindle, a multispindle, a revolver or the like
    • B23Q39/025—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station with a plurality of toolheads per workholder, whereby the toolhead is a main spindle, a multispindle, a revolver or the like with different working directions of toolheads on same workholder
    • B23Q39/027—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station with a plurality of toolheads per workholder, whereby the toolhead is a main spindle, a multispindle, a revolver or the like with different working directions of toolheads on same workholder consecutive working of toolheads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/64—Movable or adjustable work or tool supports characterised by the purpose of the movement
    • B23Q1/66—Worktables interchangeably movable into operating positions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q39/00—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q39/04—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q39/00—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q2039/008—Machines of the lathe type

Definitions

  • the invention relates to a vertical lathe with two vertically arranged workpiece spindles and at least one Tool carrier on one on guides in the Z direction and X-direction movable cross slide arranged is.
  • FR 2 602 703 A1 shows, it is for reduction the idle time required to change the workpiece on horizontal lathes known on an X direction running guide two independently movable Arrange workpiece spindles, optionally in front of one Tool carriers can be driven. This has one the possibility while a workpiece of one Workpiece spindle is machined, the other workpiece spindle out of the working area of the lathe drive and change the workpiece.
  • the invention is based on the problem of a vertical lathe of the type mentioned at the beginning that for a possibly necessary conversion the workpiece clamping device losses as low as possible Enter machine running time.
  • the two workpiece spindles In principle, it is conceivable for the two workpiece spindles to be arranged on a joint tour, which the X-guide crosses and therefore from one side of the vertical lathe leads to the other.
  • the workpiece spindle, on which a workpiece change is carried out should then be alternately in front of or behind the Vertical lathe.
  • the two workpiece spindles arrive but always on the same side when changing workpieces the vertical lathe, if according to another training of the invention on the movability of the workpiece spindles on one side of the vertical lathe guide carrier extending in the Y direction is on its opposite sides in the Y direction has running guides, on each of which one of the workpiece spindles is held.
  • the one running in the X direction Guiding the cross slide the working area of the vertical lathe on both sides up to protrudes a workpiece transport device and the Cross slides each have a gripper for transporting the Workpieces between the workpiece transport devices and has the workpiece spindles.
  • Training can change the workpiece by means of Tool gripper of one tool holder automatically and also has the option of Movement of the workpiece spindles in the Y direction or replace clamping devices by hand without doing this Machine facilities are in the way and without that the machine tool must stand still for this.
  • the vertical lathe still has one from the Image plane protruding forward, i.e. in the Y direction Guide support 9, one guide on each side 10, 11, on each of which a workpiece spindle 12, 13 is arranged to be movable.
  • the guide 2 running in the X direction leads to both Pages each from a work area 20 of the vertical lathe out through a workpiece transport device 14, 15 for workpieces 16, 17.
  • the top view according to Figure 2 shows that a workpiece spindle 13 along the guide beam 9 from the work area 20 out to a rest position has been.
  • the other workpiece spindle 12 is inside the work area 20 in the working position, so that the cross slide 3 with its tool holder 7 for Machining a workpiece 21 is ready.
  • Workpiece gripper 18 shown in FIG. 1 for the workpiece transport device 14 transported and against a new one Workpiece 16 can be replaced.
  • the workpiece spindle 13 is so far outside the work area 20 that you can safely use it, for example Change clamping device 22 or by hand can use single workpiece 23.
  • FIG. 3 shows the guide bracket 9 with the guides 10, on which the workpiece spindle 12 can be moved.
  • the other workpiece spindle 13 is in FIG. 3 seen behind the guide bracket 9, so only their top End can be seen. It can also be seen in the 3 the cross slide 3.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

Eine Vertikaldrehmaschine hat zwei vertikal angeordnete Werkstückspindeln (12, 13) und zwei Werkzeugträger (7, 8), welche auf Führungen (5, 6; 2) in Z-Richtung und X-Richtung verfahrbarer Kreuzschlitten (3, 4) angeordnet sind. Die Werkstückspindeln (12, 13) sind auf einem Führungsträger (9) derart verfahrbar, dass sie aus einem Arbeitsbereich (20) heraus horizontal in Y-Richtung quer zur horizontalen Verfahrbarkeit des Werkzeugträgers (7, 8) verfahren werden können. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vertikaldrehmaschine mit zwei vertikal angeordneten Werkstückspindeln und zumindest einem Werkzeugträger, der auf einem auf Führungen in Z-Richtung und X-Richtung verfahrbaren Kreuzschlitten angeordnet ist.
Eine Vertikaldrehmaschine der vorstehenden Art ist Gegenstand der GB 2 095 138 A1. Bei der in dieser Schrift beschriebenen Drehmaschine sind zwei in X-Richtung verfahrbare Kreuzschlitten mit jeweils einem Revolverkopf als Werkzeugträger vorgesehen. Zusätzlich zu Werkzeugen trägt jeder Revolverkopf einen Werkstückgreifer. Die in X-Richtung verlaufende Führung der beiden Kreuzschlitten ist so lang, dass jeder Werkstückgreifer Werkstücke zwischen einer Seite der Vertikaldrehmaschine und den Werkstückspindeln wechseln kann. Weiterhin ermöglichen es die Werkstückgreifer, die Werkstücke von einer Werkstückspindel zur anderen zu wechseln. Die beiden Werkstückspindeln dieser Vertikaldrehmaschine arbeiten stets gleichzeitig. Wenn bei der Vertikaldrehmaschine ein Spannmittel einer Werkstückspindel gewechselt werden muss, dann ist es erforderlich, dass die Vertikaldrehmaschine während dieser Zeit stillsteht, da sich beide Werkstückspindeln stets im Arbeitsbereich der Maschine befinden. Solche Stillstandszeiten treten auch ein, wenn man von Hand Werkstücke wechseln will.
Wie die FR 2 602 703 A1 zeigt, ist es zur Reduzierung der zum Werkstückwechsel erforderlichen Nebenzeit bei Horizontaldrehmaschinen bekannt, auf einer in X-Richtung verlaufenden Führung zwei unabhängig voneinander verfahrbare Werkstückspindeln anzuordnen, die wahlweise vor einen Werkzeugträger gefahren werden können. Hierdurch hat man die Möglichkeit, während ein Werkstück der einen Werkstückspindel bearbeitet wird, die andere Werkstückspindel aus dem Arbeitsbereich der Drehmaschine heraus zu fahren und bei ihr das Werkstück zu wechseln.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vertikaldrehmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, dass für ein eventuell erforderlich werdendes Umrüsten der Werkstückspannmittel möglichst geringe Verluste der Maschinenlaufzeit eintreten.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Werkstückspindeln aus einem Arbeitsbereich heraus horizontal in Y-Richtung quer zur horizontalen Verfahrbarkeit des Werkzeugträgers verfahrbar angeordnet sind.
Bei einer solchen Vertikaldrehmaschine sind im Gegensatz zu der eingangs erörterten GB 2 095 138 die Werkstückspindeln in Richtung einer dritten Achse verfahrbar angeordnet. Dadurch genügen relativ kurze Verfahrwege, um die Werkstückspindeln aus dem Arbeitsbereich der Vertikaldrehmaschine heraus zu bewegen, so dass ein Wechsel der Spannmittel und/oder des Werkstückes möglich ist, während zugleich auf der anderen Werkstückspindel ein Werkstück bearbeitet wird. Durch die Verfahrbarkeit in Y-Richtung lässt sich jede der Werkstückspindeln unabhängig von der anderen in einen Bereich verfahren, der von keinerlei Maschineneinrichtungen eingeengt wird. Deshalb ist dort auch ein Wechsel von Spannmitteln der Werkstückspindeln möglich. Die Erfindung ermöglicht somit ein Umrüsten der Maschine ohne einen Maschinenlaufzeitverlust.
Der Wechsel der Spannmittel und der Werkstücke ist besonders einfach möglich, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Werkstückspindeln stehend angeordnet sind.
Grundsätzlich ist es denkbar, die beiden Werkstückspindeln auf einer gemeinsamen Führung anzuordnen, welche die X-Führung kreuzt und deshalb von einer Seite der Vertikaldrehmaschine zur anderen führt. Die Werkstückspindel, an der jeweils ein Werkstückwechsel vorgenommen werden soll, befände sich dann abwechselnd vor oder hinter der Vertikaldrehmaschine. Die beiden Werkstückspindeln gelangen jedoch zum Werkstückwechsel stets zur gleichen Seite der Vertikaldrehmaschine, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung zur Verfahrbarkeit der Werkstückspindeln an einer Seite der Vertikaldrehmaschine ein sich in Y-Richtung erstreckender Führungsträger angeordnet ist, der an seinen gegenüberliegenden Seiten in Y-Richtung verlaufende Führungen aufweist, auf denen jeweils eine der Werkstückspindeln gehalten ist.
Unterschiedliche Werkzeuge können besonders rasch hintereinander eingesetzt werden, ohne dass eine Kollisionsgefahr mit den Werkzeugen besteht, wenn zwei unabhängig voneinander verfahrbare Werkzeugträger auf jeweils einem Kreuzschlitten auf einer in X-Richtung verlaufenden Führung vorgesehen sind.
Eine andere, besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die in X-Richtung verlaufende Führung des Kreuzschlittens den Arbeitsbereich der Vertikaldrehmaschine zu beiden Seiten hin jeweils bis über eine Werkstücktransporteinrichtung überragt und die Kreuzschlitten jeweils einen Greifer zum Transport der Werkstücke zwischen den Werkstücktransporteinrichtungen und den Werkstückspindeln aufweist. Durch eine solche Ausbildung kann man den Werkstückwechsel mittels des Werkzeuggreifers jeweils eines Werkzeugträgers automatisch vornehmen und hat zusätzlich die Möglichkeit, durch Verfahren der Werkstückspindeln in Y-Richtung Werkstücke oder Spannmittel von Hand auszutauschen, ohne dass hierbei Maschineneinrichtungen im Wege sind und ohne dass hierzu die Werkzeugmaschine stillstehen muss.
Wenn mit der Vertikaldrehmaschine beispielsweise in einer Stirnseite eines Werkstücks außermittige Bohrungen erzeugt werden sollen, kann man gemäß einer anderen Weiterbildung vorsehen, dass die Y-Achse NC-gesteuert ausgebildet ist. Eine solche Vertikaldrehmaschine ermöglicht zugleich Fräsarbeiten.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig.1
eine teilweise geschnittene Vorderansicht einer Vertikaldrehmaschine nach der Erfindung,
Fig.2
eine Draufsicht auf die Vertikaldrehmaschine,
Fig.3
eine Seitenansicht der Vertikaldrehmaschine.
Die Figur 1 zeigt von einer Vertikaldrehmaschine ein Maschinenbett 1, welches eine in X-Richtung verlaufende Führung 2 hat. Auf dieser Führung 2 sind zwei Kreuzschlitten 3, 4 in X-Richtung verfahrbar angeordnet. Jeder Kreuzschlitten 3, 4 hat eine in Z-Richtung verlaufende Führung 5, 6, so dass Werkzeugträger 7, 8 in X- und Z-Richtung verfahren werden können. Zusätzlich tragen die beiden Kreuzschlitten 3, 4 jeweils einen Werkstückgreifer 18, 19.
Die Vertikaldrehmaschine hat weiterhin einen aus der Bildebene heraus nach vorn, also in Y-Richtung, ragenden Führungsträger 9, der an jeder Seite jeweils eine Führung 10, 11 aufweist, auf der jeweils eine Werkstückspindel 12, 13 verfahrbar angeordnet ist.
Die in X-Richtung verlaufende Führung 2 führt zu beiden Seiten hin jeweils aus einem Arbeitsbereich 20 der Vertikaldrehmaschine heraus bis über eine Werkstücktransportvorrichtung 14, 15 für Werkstücke 16, 17.
Die Draufsicht gemäß Figur 2 zeigt, dass eine Werkstückspindel 13 entlang des Führungsträgers 9 aus dem Arbeitsbereich 20 heraus bis in eine Ruheposition verfahren wurde. Die andere Werkstückspindel 12 befindet sich innerhalb des Arbeitsbereiches 20 in Arbeitsposition, so dass der Kreuzschlitten 3 mit seinem Werkzeugträger 7 zur Bearbeitung eines Werkstückes 21 bereit ist. Sobald das Werkstück 21 fertig bearbeitet ist, kann es mittels des in Figur 1 gezeigten Werkstückgreifers 18 zur Werkstücktransportvorrichtung 14 transportiert und gegen ein neues Werkstück 16 ausgetauscht werden.
Die Werkstückspindel 13 befindet sich so weit außerhalb des Arbeitsbereiches 20, dass man an ihr gefahrlos beispielsweise Spannmittel 22 wechseln oder von Hand ein einzelnes Werkstück 23 einsetzen kann.
Die Figur 3 zeigt den Führungsträger 9 mit den Führungen 10, auf welchen die Werkstückspindel 12 verfahrbar ist. Die andere Werkstückspindel 13 befindet sich in Figur 3 gesehen hinter dem Führungsträger 9, so dass nur ihr oberes Ende zu sehen ist. Ebenfalls zu erkennen ist in der Figur 3 der Kreuzschlitten 3.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vertikaldrehmaschine ist am raschesten der Figur 3 zu entnehmen. Zu erkennen ist, dass sich die Werkstückspindel 13 außerhalb des Arbeitsbereiches 20 der Vertikaldrehmaschine befindet. Deshalb kann an der Werkstückspindel 13 beispielsweise das Spannmittel gewechselt oder von Hand das Werkstück 23 aufgespannt werden. Diese Arbeiten können erfolgen, während an der Werkstückspindel 12 eine Drehbearbeitung erfolgt.
Bezugszeichenliste
1
Maschinenbett
2
Führung
3
Kreuzschlitten
4
Kreuzschlitten
5
Führung
6
Führung
7
Werkzeugträger
8
Werkzeugträger
9
Führungsträger
10
Führung
11
Führung
12
Werkstückspindel
13
Werkstückspindel
14
Werkstücktransportvorrichtung
15
Werkstücktransportvorrichtung
16
Werkstück
17
Werkstück
18
Werkstückgreifer
19
Werkstückgreifer
20
Arbeitsbereich
21
Werkstück
22
Spannmittel
23
Werkstück

Claims (6)

  1. Vertikaldrehmaschine mit zwei vertikal angeordneten Werkstückspindeln (12, 13) und zumindest einem Werkzeugträger (7, 8), der auf einem auf Führungen (5, 6; 2) in Z-Richtung und X-Richtung verfahrbaren Kreuzschlitten (3, 4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindeln (12, 13) aus einem Arbeitsbereich (20) heraus horizontal in Y-Richtung quer zur horizontalen Verfahrbarkeit des Werkzeugträgers (7, 8) verfahrbar angeordnet sind.
  2. Vertikaldrehmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückspindeln (12, 13) stehend angeordnet sind.
  3. Vertikaldrehmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verfahrbarkeit der Werkstückspindeln (12, 13) an einer Seite der Vertikaldrehmaschine ein sich in Y-Richtung erstreckender Führungsträger (9) angeordnet ist, der an seinen gegenüberliegenden Seiten in Y-Richtung verlaufende Führungen (10, 11) aufweist, auf denen jeweils eine der Werkstückspindeln (12, 13) gehalten ist.
  4. Vertikaldrehmaschine nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei unabhängig voneinander verfahrbare Werkzeugträger (7, 8) auf jeweils einem Kreuzschlitten (3, 4) auf einer in X-Richtung verlaufenden Führung (2) vorgesehen sind.
  5. Vertikaldrehmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in X-Richtung verlaufende Führung (2) der Kreuzschlitten (3, 4) den Arbeitsbereich (20) der Vertikaldrehmaschine zu beiden Seiten hin jeweils bis über eine Werkstücktransporteinrichtung (14, 15) überragt und die Kreuzschlitten (3, 4) jeweils einen Werkstückgreifer (18, 19) zum Transport der Werkstücke (16, 17) zwischen den Werkstücktransporteinrichtungen (14, 15) und den Werkstückspindeln (12, 13) aufweist.
  6. Vertikaldrehmaschine nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Y-Achse NC-gesteuert ausgebildet ist.
EP01120955A 2000-12-22 2001-08-31 Vertikaldrehmaschine Withdrawn EP1216789A3 (de)

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